低影响开发成本效益研究内容与方法进展综述

低影响开发(LID)是一种新兴的城市雨洪管理技术,能够有效地减少城市径流污染与洪涝灾害发生的风险。随着海绵城市的建设发展,LID在我国得到了大量应用与推广。通过对近20年相关文献的统计分析,发现当前国内外LID的研究热点由单体技术设计转向城市规划与成本效益分析。从LID措施的成本控制和效益评估两方面对LID成本效益的研究内容进行了系统综述,总结了LID成本效益的研究方法及具体应用。最后,提出未来我国应进一步完善综合性的城市雨洪管理效益评估体系,构建城市雨洪管理优化布局方法框架,并在实践中重视城市雨洪管理的动态评估检测。     

基于低影响开发的城市雨洪控制与利用方法

低影响开发(Low Impact Development,LID)方法与传统雨洪控制利用方法相比,具有可持续、分散化、节省投资、与场地开发和景观设计相结合等特点,近几年在国外城市雨洪控制利用中得到了迅速发展.系统介绍了LID的内涵、特点以及与传统雨洪控制利用方法的区别,并对LID的技术体系和具体实施方法进行了简要分析.实施LID不但能够减少径流流量,提高径流水质,而且通过采用本地化、生态化、低能耗的雨洪控制利用设施,可实现开发区域可持续水循环.     

中国海绵城市——一座巨型绿色屋顶实验室

绿色屋顶是雨洪管理中一项重要的低影响开发（LID）措施。由于气候变化和城市快速发展,LID雨洪管理策略对于当下全球的城市设计都至关重要,尤其是在经济蓬勃发展历来又饱受洪水灾害的中国。气候变化导致降水事件及雨水径流峰值流速难以准确预测。面对建筑布局日益稠密、不透水下垫面日益增多的中国城市,设计师们需要随时做好应对城市雨洪问题的准备。2015年提出的“海绵城市”战略为在城市尺度下应用和监测绿色屋顶效益提供了机会。目前业内大多数国际性绿色屋顶的研究应用都局限于小型控制实验区,借海绵城市建设之东风有机会将应用实验扩展到城市规模。中国雨洪管理智慧的历史可以追溯至5 000年前,现今中国正处于成为大尺度绿色屋顶实践世界领先者的机遇期。因此,LID应是城市设计的驱动力量而非事后补救措施。景观设计师不仅能够从场地、城市和区域3个层面上对场地及其周围环境进行全面解读,而且对需要实施LID的其他因素也有全面认知。为探究中国雨洪管理结构提供了新的视角,对景观设计师如何参与LID实践提出了建议。     

浅析雨洪在城市中的生态化利用——以西南12号大街"绿色街道"景观为例

城市暴雨频发,旧城的雨水管理系统已不能适应气候变化带来的城市雨洪灾害。文章从造成城市雨洪灾害的原因进行分析,列举出美国Austin Johnson总统夫人野生花卉中心的雨水资源利用系统的实践,以美国的马里兰州乔治王子县萨默赛特西南12号大街"绿色街道"景观的雨洪管理理念及实践为例,从而提出从城市建设和区域尺度应对雨洪灾害的策略,为新城建设雨水管理系统提供参考。     

基于城市景观生态雨洪控制的策略

随着近年来城市洪涝现象的频繁发生,城市雨洪问题愈发受到人们关注,分析我国城市雨洪控制现状,建立三级生态化雨洪控制体系。将城市雨洪控制范围自源头覆盖至最后的收纳水体,集成了调蓄雨洪、消减峰流量、消减径流体积、延长汇流时间、控制污染物等多种功能,形成可持续发展的景观生态型雨洪管理系统。     

海绵城市理念下雨洪控制效果分析

为了研究城市区域的雨洪径流特征以及加装不同低影响开发措施(LID)对径流削减的规律,该研究以西安市城区重点雨涝区为研究对象,基于SWMM模型模拟现状条件下不同设计雨峰系数、不同设计降雨重现期降雨径流的变化及加装4种LID措施组合:15％透水路面和无绿色屋顶,15％透水路面和25％绿色屋顶,15％透水路面和50％绿色屋顶,15％ 透水路面和75％ 绿色屋顶后降雨径流削减规律.结果表明:当加设15％ 透水路面和75％ 绿色屋顶时,洪峰洪量削减效果最为明显.并且在设计降雨重现期P=1年时,较现状条件下洪量削减36％;设计降雨重现期P=10年时,洪量衰减率减至24.3％.所以LID措施能有效降低城市内涝发生的频率,但随着设计降雨重现期的增大,加装LID措施效果明显减小.     

基于低影响开发(LID)技术的雨水花园研究及发展展望

针对暴雨径流及其污染带来的一系列严重问题,指出未经处理的雨水会对公共健康以及生态环境造成不利影响,为减少暴雨径流及其污染,应将治理雨洪的低影响开发(LID)措施充分纳入考虑。文章首先介绍了LID技术的基本概念及体系内容,在此基础上简要梳理雨水花园的概念、模拟评估及结构设计的相关研究进展。结合国内外相关研究成果,阐明当前雨水花园建设的内涵与主要矛盾,并对今后雨水花园的发展提出建议,为今后深入推进海绵城市建设提供理论参考。     

中国城市雨洪管理教育能力提升研究

探讨了雨洪管理新理念,提出提升中国雨洪管理教育能力的相关措施。通过分析中国雨洪管理教育的必要性和雨洪管理教育的现状,剖析当前雨洪教育管理存在的问题,挖掘提升教育管理的新举措。结合中国发展的实际情况,熟练掌握并运用发达国家城市雨洪管理的经验知识,以自主创新的精神探索适合中国城市雨洪管理的教育模式;构建以人为本的核心理念,牢固的专业知识,"天人合一"的设计理念,并搭建与教育质量保障措施并轨运行的新模式。研究显示,采用良好的教学模式,中国雨洪管理教育能力在新的管理理念引导下必然能稳步提升。     

北京城市雨洪管理初步构想

城市化进程的加快使城市内产生了"水多"、"水少"、"水脏"等问题.单纯的建筑与小区雨水利用对设计标准内的降雨有很好的控制和利用效果,但对较大降雨和超标准降雨则难以应对.基于降雨产流、管网汇流和河道行洪的预报、监测与模拟的全面城市雨洪管理则是解决这一难题的重要措施.介绍了国内外城市雨洪管理的现状,针对北京城市雨洪管理存在的问题和不足,提出了北京城市雨洪管理的基本思路和需要进一步研究的关键问题,旨在推进北京城市雨洪管理的实施和"宜居城市"的建设.     

我国城市雨洪管理及资源化利用研究

中国城市雨洪管理的理念和技术相对落后,不符合现代城市雨洪综合利用和管理的新要求。德国、日本、美国、英国等国家在雨洪管理和资源化利用上取得了一些成效,他们的经验和方法对我们解决现实问题有很重要的借鉴意义。现代科学的城市雨洪管理应该以专项规划为引导,以先进的预报、模拟、监测、控制等技术为支撑。在提高城市综合管理水平的基础上,通过合理的生态工程,提高雨洪资源利用率,将城市生态系统保护、环境美化与雨洪的防、滞、排、用结合起来,促进生态文明和亲水宜居城市建设。     

基于城市雨水内涝问题的“雨水控制单元理论”

近年来,城市雨水内涝问题对城市的可持续发展以及城市规划设计提出了新的挑战。该文从地块开发强度、排水基础设施、城市扩张和城市水系演变等方面深入探究了城市内涝的成因,结合传统的给排水规划设计理论知识,从城市规划的角度提出了"雨水控制单元"的理论,包括雨水控制单元的概念、边界、模型以及内在原理,为认识和解决城市雨水内涝问题提供了理论借鉴。     

基于低影响开发的城市园林绿地雨水管理系统新常态

针对传统城市绿地规划中着眼于景观化和服务游人功能化,城市雨洪、水污染却被忽略的问题,将LID(低影响开发)应用于城市绿地规划中,改变现状,建设海绵城市。LID技术是能够快速实现城市雨水的收集、净化和再利用的生态技术体系,是一种通过对源头进行分散控制的雨水管理实践形式。基于LID技术,分别将雨水源头控制、雨水过滤处理以及雨水的储存再利用同植物群落截留、透水铺装与绿色停车场、雨水花园和调蓄池等绿地规划的方法和技术相结合,形成以LID 为技术支撑,以园林设计方法为依托,能够接近自然水文循环的城市绿地雨水管理系统新常态。     

Evaluating the SWMM LID Editor rain barrel option for the estimation of retention potential of rainwater harvesting systems

The low-impact development (LID) Editor rain barrel option of release 5.5 of the EPA storm water management model (SWMM) software does not allow the consideration of demand-driven behaviour of domestic rain water harvesting (RWH) systems to evaluate their runoff retention potential. This paper compares the results of the LID Editor with those obtained by a detailed demand-driven tank model scheme – used as a benchmark – and developed using basic functions of SWMM. The comparison showed the LID Editor-based model to generally overestimate the benchmark model in the evaluation of both volumetric and peak retention efficiency. The high variability of the results of the comparison suggests the use of the LID Editor rain barrel option for long-term simulation but not for single event analysis. A sensitivity analysis revealed that the overestimation provided by the rain barrel option is significant for tanks smaller than 2 m³, tank sizes of major diffusion for domestic RWH.     

基于 PCSWMM 模型的广州典型社区海绵化改造水文效应研究

随着城市化进程加快和海绵城市建设的不断推进，低影响开发（LID）措施在城市建设中备受重视。为评估LID措施效果，构建研究区域PCSWMM模型，模拟分析重现期分别为0.5、1、2、5、10和20年的设计降雨情形下LID 设施的水文效应，结果表明下凹式绿地、绿色屋顶和透水铺装等LID措施的不同组合方案对径流量和污染物均有不同程度的削减能力，且削减效果随着降雨重现期增大而减少，同时设置下凹式绿地、绿色屋顶和透水铺装的组合能达到最佳削减效果，对径流量、BOD5、CODCr、TSS、NH3-N、TN和TP的最大削减率分别为64.77%、56.93%、57.44%、51.20%、51.91%、55.29%和71.37%。     

海绵城市建设背景下的景观设计探索——记天津大学新校区景观设计

海绵城市是从城市雨洪管理角度来描述的一种可持续的城市建设模式。以天津大学新校区景观设计为例,阐述基于海绵城市建设基础上的景观设计方法。结合基地现状及上层规划,通过水敏感度分区和开发强度分级,架构了由渗透、滞留、储蓄、净化、利用和排放雨水技术手段组成的绿色水生态系统,建立削减暴雨径流量、增加水系调蓄能力、提高雨水外排速度的三重安全排水保障机制。并将雨洪管理技术与北方盐碱地区排盐措施相结合,最终达到生态雨洪管理与景观可持续发展的双赢目标。     

基于径流路径优化的校园景观海绵化 改造研究——以天津大学青年湖片区为例

校园中以硬质铺装为主的场地能够满足师生日常公共活动需求,然而集中的不透水地面、屋面会增大场地雨洪压力。在保证硬质下垫面功能属性的同时,实现雨洪的有效管控是校园景观海绵化改造的核心问题之一。通过获取高精度的场地空间数据,构建SWMM概化模型,分析不同暴雨重现期下不同场景的径流量、峰值流量、峰现时间及不同排水口的流量变化规律,得出基于径流路径优化的校园景观海绵化改造对策,即以优化雨水径流路径为导向,适当组织线性GSI措施,引导产汇流方向,降低场地中有效不透水面积(EIA),减轻场地雨洪压力。最后结合青年湖片区的景观现状,提出以优化径流路径为导向的系统化、立体化、适地性、可观赏的校园雨洪管理模式,对于中小尺度公共空间海绵化改造实践具有实操价值和指导意义。     

SUSTAIN支持下的LID建设成本效益研究——以南京市鼓楼区为例

目前LID的相关研究已逐渐综合化和多学科化,特别是针对LID措施建设与优化布局的探讨日益增加。以南京市鼓楼区为例,依托ArcGIS与SUSTAIN建立了一套城市雨洪管理评价与优化的方法框架,构建了城市尺度水文模型,并统筹考虑年径流总量控制率和投资效率,模拟得出不同LID连接情景（并联、串并联结合、串联模式）下的LID成本效益曲线和最优方案。结果可知：LID的成本效益存在一定的累积效应,串联模式下LID的成本效益优于并联模式;且当LID的规模和成本超出一定阈值后,径流削减率也逐渐趋于稳定。最后得出鼓楼区LID最优投资成本为7.4亿元,整体年径流削减率可达75%,并有针对性地提出了鼓楼区LID建设投资与空间配置优化的具体对策建议。     

逢雨必涝,何以解忧

入夏以来,暴雨频发,武汉、杭州、上海、北京等城市"花容失色",市民生活受到严重影响。我们的城市为何"逢雨必涝",出路何在?本期会客厅邀请北京建筑工程学院教授车伍、北京清华城市规划设计研究院院长尹稚、北京市人大代表卫爱民,共商内涝治理问题,为城市支招。     

基于SWMM模型与低影响开发模式的 滨水地区内涝防控方案——以厦门市杏林湾 选区为例

在快速城镇化进程中,由于硬质下垫面面积比例增加,导致城市内涝问题日益突出。选取厦门市杏林湾地区作为研究对象,以绿色经济与低影响开发为目标,运用SWMM技术构建降雨-径流模型,分别对低影响开发前后的地块进行暴雨重现期2年一遇和5年一遇情景的模拟,确定地块内涝易发区域积水节点,根据节点位置布设低影响开发(LID)措施,以此提高研究区对内涝灾害的承受能力。情景模拟结果为:杏林湾选区在重现期2年一遇时,地块东部海湾口处容易出现内涝现象;重现期5年一遇降雨导致杏林湾选区排水系统出现大范围节点溢流,主要集中在湾区滨水空间及海湾口处。通过对易涝区增设LID措施降低径流总量、削减洪峰小时流量,从而使年径流控制率提升至77.5%,降低城市内涝灾害风险。     

城市暴雨处理及分析集成模型系统(SUSTAIN)介绍

暴雨的管理与控制已经成为制约城市可持续发展的重要议题之一,最佳管理实践(BMP)和低影响开发(LID)策略的提出,对于改变传统观念、建立新型的城市暴雨管理体系具有积极意义,但缺乏有效的设计与评估工具,制约了该理念的工程推广与应用。美国国家环保局(USEPA)支持开发的城市暴雨处理及分析集成模型系统(SUSTAIN),以ArcGIS为基础平台,综合应用了水文、水力和水质分析模型,可以对BMP和LID的措施类型、安置地点和实施效果进行科学有效的设计与评估,对于在我国开展暴雨管理措施的模型分析与设计评估具有很好的借鉴意义。